Đồ án môn lập trình mạng tên Đề tài sử dụng giao thức tcp và mô hình clien server Để xây dựng chương trình hội thoại

Mạng máy tinh hay hé thong mang Computer Network hay Network System là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông giao thức mạng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

VA TRUYEN THONG VIỆT - HÀN

KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ

VqI

DO AN MON LAP TRINH MANG

TEN DE TAI: SU DUNG GIAO THUC TCP VA MO HiNH CLIEN-SERVER DE XAY DUNG CHUONG TRINH HOI

THOAI

Lê Phú Hào — 22CE031

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Cắm

Đà Nẵng, ngày thẳng 11 năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

VA TRUYEN THONG VIỆT - HÀN

KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ

Waesi tf _.\N

Lê Phú Hào — 22CE031

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Cắm

Đà Nẵng, ngày thẳng 11 năm 2024

LỜI CÁM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt - Hàn đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức

và bài học quý bau trong học kỷ vừa qua

Chúng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy ThS Nguyễn Thanh Cẩm -

giảng viên Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt - Hàn đã tận dụng tình hướng dẫn và trợ giúp trong suốt quá trình làm đồ án môn học, giúp chúng em có thêm nhiều kiến thức bổ sung hữu ích và hiểu biết hơn vấn đề tôi nghiên cứu Và trong thời gian làm đỗ án vừa qua, thầy đã giành được nhiều báu vật quý giá và tâm huyết đề hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này

Dưới đây là kết quả của quá trình tìm hiểu và nghiên cứu mà chủng em đã đạt được trong học kỳ vừa qua Tuy có nhiều cô gắng học hỏi trau dồi để nâng cao kiến thức nhưng không thê tránh khỏi những sai lầm Chúng em rất mong nhận được những lời góp

ý quý báu của các thầy giáo, cô giáo đề kế hoạch của em được hoàn thiện hơn

Chung em xin chan thành cảm ơn!

MO DAU Hiện nay với sự phát triên không ngừng của công nghệ thì nhu cầu của con người ngày cảng tăng Trên thị trường hiện nay một phương tiện thông tin đã trở nên quen thuộc

với chúng ta đó là điện thoại hoặc máy tính bảng Chỉ với một vài thao tác bạn đã có thé

kết nối tới bạn bè, người thân của mình trên khắp đất nước Không những nó là một phương tiện liên lạc mà còn đóng góp quan trọng trong các công việc làm ăn của các

doanh nhân Còn đối với giới trẻ thì đồ điện tử đã dần trở thành một thứ đồ trang sức

Mục tiêu xây đựng ứng dụng này nhằm giúp cho mọi có thể chát từ xa và giao lưu với nhau Mọi người có thể ở nhà hay ở mọi nơi vẫn có thê dễ đàng giao lưu một cách nhanh chóng, tiện lợi, tiết kiệm thời gian, đáp ứng được nhu cầu thực tế Hệ thống tìm

kiểm dễ dàng, giao diện thân thiện Chỉ cần đăng nhập vào hệ thống với tài khoản đã có

hay chỉ cần vài thao tác đăng ký đơn giản là mọi người có thể tự do chọn chát với nhau

tại hệ thong

MỤC LỤC

À0 3a 1

MỞ ĐẦU 222 22222211 1122211.t 1221111 1 1 ri 3 DANH MỤC HÌNH 55 :22222t t22211112,2221211 1 1 1.0 6 CHƯƠNG I1: TÔNG QUAN VẺ LẬP TRÌNH MẠNG 2c 1

1.1 Tổng quan về mạng máy tính s- + s 1 xc 2 21211211111 E112111 1tr rrree 1 1.1.1 Mạng máy tính là gì ? 2 2112111212111 111111112115 111118111111 111k nz nhu 1

1.1.2 Mô hình mạng -L 1 2c 2221122111111 2 11155115111 1115811501111 81 111111181111 He 1 1.1.3 Phân loại mạng - 2 22 1211112121211 1211151118111 1511 1511111115111 11 g1 3

1.2 Mô hình mạng OSÌ S1 S1 11111111111 111110 111111 1111 H101 HH Hết 4

13 Giao thite truyén thong cece ccccssescesessvssesvesvssessesvssesevevsvsseevsvsvsreevsvsseveceees 6

1.4.2 Cách thức hoạt động của mô hình TCTP/P - 0 2221212211111 2 11 re 8

1.4.3 Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP 5s SE 2E tre 9

l5 Phương thức truyền file FTP -2- S2 11111211211 t1 EH HH HH HH grườn 12

1.5.2 Mục đích sử dụng FTTP Đ T22 2211121112121 12 1511 1111511211111 rệt 13 1.5.3 Cách thức hoạt động 0 2201111222122 12122 111111 vey 13

1.7 Giao thức trong lập trình mạng L0 2 2221122111211 221111 2 xu 16

m5 - 17

CHƯƠNG 2: PHAN TÍCH VA THIET KE HE THONG

2.1 Phân tích hệ thống c- 5c ST HE E1 1 H111 H11 11 trrrye 20 2.2 Biểu đồ chức năng 0 TT HH HH hưng 21

2.4 Một số đặc tả UseCase Q00 2 2122112112211212211212112112122 re 23

2.5 Sơ đồ hoạt động nh nh HH HH Hung de 25

2.6 Sơ đồ tuần tự 2.22 2122122122121 re 26 CHƯƠNG 3: KÉT QUÁ ĐỂ TÀII 222 2 22E2221122112211221127112711212121122.21 21.1 e 25 KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - 22 2S2222221225122122112112211211 212 xe 29

Hình 10 : Quá trình truyền dữ liệu được thực hiện qua 2 qua trinh 00.0 14

Hình I1 : Phương thức truyền đữ liệu trong giao thức FTP - na 15

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE LAP TRINH MANG

1.1.1 Mạng máy tính là gì?

Mạng máy tinh hay hé thong mang (Computer Network hay Network System) là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông (giao thức mạng, mỗi trường truyền dẫn) theo một cầu trúc nào đó và các máy tính này trao đối thông tin qua lai với nhau 1.1.2 Mô hình mạng

1.1.2.1 Mạng hình sao (Star Network)

Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bi trung tâm có nhiệm vụ nhận

tín hiệu từ các trạm và chuyên đến trạm địch Tùy theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thê là hub, switch, router hay máy chủ trung tâm

Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên kết Point- to - Point

- Ưu điểm: Thiết lập mạng đơn giản, đễ dàng cấu hình lại mạng

(thêm, bớt các trạm), dễ đàng kiểm soát và khắc phục sự cô, tận

dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền vật lý

- Khuyết điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán kính khoảng 100m với công nghệ hiện nay)

1.1.2.2 Mạng tuyến tính (Bus Network)

Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus) Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nỗi đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T connector) hoặc một

thiết bị thu phát (transcerver) Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết

Point-to-Multipoint hay Broadcast

- Uudiém: Dé thiét ké va chi phi thap

- Khuyét điểm: Tính ôn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị

ngừng hoạt động

Hình 2: Mô hình mạng tuyến tính (Bus Network)

1.1.2.3 Mang hinh vong (Ring Network)

Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyên tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyền tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point-to-Point giữa cac repeater

- _ Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự như mạng hình sao

- Khuyết điểm: Một trạm hoặc cáp hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động, thêm hoặc bởi một trạm khó hơn, giao thức truy nhập

dé chia sẻ tài nguyên và trao đôi thông tin LAN có 3 đặc điểm:

- Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến l km

- _ Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable) nỗi tat ca máy Vận tốc truyền đữ liệu thông thường là 10 Mbps 100 Mbps, | Gbps,

và gần đây là r00 Gbps

o Mạng bus hay mạng tuyến tính Các máy nối nhau một cách liên tục thành một hàng từ máy này sang máy kia Ví dụ c nó là Ethernet

(chuẩn IEEE 802.3)

o Mạng vòng Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại với máy đầu tiên tạo thành vòng kín Thí đụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token ring)

1.1.3.2 MAN

MAN (metropolitan area network), hay con goi la "mang d6 thi", la mang

có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km Nó có thê bao gồm nhóm các văn phòng gần nhau trong thành phô, nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:

- Chico tôi đa hai dây cáp nối

- _ Không dùng các kỹ thuật nổi chuyên

- _ Có thể hỗ trợ chung vận chuyên đữ liệu và đàm thoại, hay ngay cả truyền hình Ngày nay người ta có thê dùng kỹ thuật cáp quang đề truyền tín hiệu

Vận tốc có hiện nay thì đạt đến 10 Gbps

1.1.3.3 WAN

WAN (wide area network), con goi 1a "mang dién rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thưởng cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km Chúng bao gồm tập hợp các máy nhóm chạy các chương trình cho người dùng Các máy này thường gọi là máy lưu tri hosf) hay còn có tên là máy chủ, máy đầu cuối Các máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông con (communication subnet) hay gon hon la mang con (subnet) Nhigm vu cua mạng con là chuyền tái các thông điệp (message) từ máy chủ này sang máy chủ

khác

1.2 M6 hinh mang OSI

M6 hinh OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viét ngan la OSI Model hoac OSI Reference Model) - tam dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở là một thiết kế dựa vào nguyên ly tang cap, ly giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy vi tính và

thiết kế giao thức mạng giữa chủng Mô hình này được phát triển thành một phân trong kế hoạch Kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection)

đo TSO và TƯT-T khởi xướng Nó còn được gọi là Mô hình bay tầng cua OSI

- Tầng liên kết đữ liệu (Dato-Link Layer): làng liên kết đữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình đề truyền đữ liệu giữa các thực thê mạng (truy cập đường truyền, đưa dữ liệu vào mạng), phát hiện và có thể sửa

chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có Tầng mạng (Network Layer) Tầng nhưng cung cấp các chức năng trình cho việc truyền các chuỗi dữ liệu có độ dài đa

đạng, từ một nguồn tới một đích, thông qua một hoặc nhiều mạng trong khi vẫn

duy trì chất lượng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận và quy yêu cầu

- Tang giao van (Transport Layer) Tang giao van cung cap dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả

- Tầng phiên (Session layer): Tầng phiên kiểm soát các (phiên) hội thoại giữa các máy tính Tầng này thiết lập, quản lý và kết thúc các kết nồi giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa

- _ Tầng trình diễn (Presentation layer) Lớp trình diễn hoạt động như tầng đữ liệu

trên mạng Lớp này trên máy tính truyền đữ liệu làm nhiệm vụ dịch dữ liệu

được gửi từ tầng Application sang đạng Format chung Và tại máy tính nhận, lớp này lại chuyên từ Fomat chung sang định đạng của tầng Application

dụng nhất Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và

đỡ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng

1.3 Giao thức truyền thông

mạng, Giao thức truyền thông, Giao thức trao đôi thông tin trong công nghệ thông tin gọi tắt là giao thức (protocol) - là một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn đữ liệu, phát tín hiệu, chứng thực và phát hiện các lỗi đữ liệu Đó là những việc rất cần thiết dé gửi thông tin qua các kênh truyền thông, nhờ đó mà các thiết bị có thể kết nối và trao đôi thông tin với nhau

Các giao thức dùng cho việc truyền thông tin tín hiệu số trong mạng máy tinh có nhiều tính năng để đảm bảo việc trao đổi dữ liệu một cách đáng tin cậy (qua một kênh truyền thông không hoàn hảo

Có các mô hình giao thức mang tính lý thuyết, được ngành công nghệ thông tin tôn trọng một cách tương đối như mô hình OSI Cũng có những

giao thức được triển khai và ứng dụng rộng rãi như TCP, IP, HTTP,

FTP, SMTP, POP3

Có nhiều giao thức được sử dụng đề giao tiếp hoặc truyền đạt thông tin trên Internet, dưới đây là một số các giao thức tiêu biểu:

`

s* TCP (Transmission Control Protocol): thiết lập kết nối giữa các

máy tính đề truyền dữ liệu Nó chia nhỏ dữ liệu ra thành những gói

(packet) và đảm bảo việc truyền đữ liệu thành công

IP (Internet Protocol): định tuyến (route) các gói dữ liệu khi chúng được truyền qua Internet, đảm bảo dữ liệu sẽ đến đúng nơi cần nhận

HTTP (HyperText Transfer Protocol): cho phép trao đôi thông tin (chủ yếu ở dạng siêu văn bản) qua Internet

FTP (File Transfer Protocol): cho phép trao đổi tập tin qua Internet

SMIP (Simple Mail Transfer Protocol): cho phép go1 cac théng điệp thư điện tử (e-mail) qua Internet

POP3 (Post Office Protocol, phiên bản 3): cho phép nhận các thông điệp thư điện tử qua Internet

WAP (Wireless Application Protocol): cho phép trao đôi thông tin giữa các thiết bị không dây, như điện thoại di động

1.4 TCP/IP

TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Intemet Protocol - Giao thire diéu khién

truyén nhận/ Giao thức liên mạng), là một bộ giao thức trao đôi thông tin được sử

dụng đề truyền tải và kết nối các thiết bị trong mạng Internet TCP/IP được phát triển để mạng được tin cậy hơn cùng với khả năng phục hồi tự động

Hinh 5: M6 hinh TCP/IP

1.4.2 Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP

Phân tích từ tên gọi, TCP/IP là sự kết hợp giữa 2 giao thức Trong đó IP (Giao thức liên mạng) cho phép các gói tin được gửi đến đích đã định sẵn, bằng cách thêm các thông tin dẫn đường vào các gói tin để các gói tin được đến đúng đích đã định sẵn ban đầu Và giao thức TCP (Giao thức truyền vận) đóng vai trò kiểm tra

và đảm bảo sự an toàn cho mỗi gói tin khi đi qua mỗi trạm Trong quá trình này, nếu giao thức TCP nhận thấy gói tin bị lỗi, một tín hiệu sẽ được truyền đi và yêu

8

cầu hệ thống gửi lại một gói tin khác Quá trình hoạt động này sẽ được làm rõ hơn

ở chức năng của mỗi tầng trong mô hình TCP/IP

1.4.3 Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Một mô hình TCP/IP tiêu chuẩn bao gồm 4 lớp được chồng lên nhau, bắt đầu từ tầng thấp nhất là Tầng vật lý (Physical) —› Tầng mạng (Network) — Tang giao van (Transport) va cuối cùng là Tang tng dung (Application)

TCP/IP TCP/IP

Transport 4 Transport Internet 3 Network

2 Data Link Link

Hình 6: Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Tuy nhiên, một số ý kiến lại cho rằng mô hình TCP/IP là 5 tầng, tức các tầng 4 đến 2 đều

được giữ nguyên, nhưng tầng Datalink sẽ được tách riêng và là tầng nằm trên so với tầng

vật lý

Tầng 4 - Tầng Ứng dụng (Application)

Đây là lớp giao tiếp trên cùng của mô hình Đúng với tên gọi, tầng Ứng đụng đảm nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các địch vụ mạng khác nhau (duyệt web, chat, gửi email, một số giao thức trao đổi dữ liệu: SMTP, SSH, FTP, ) Dữ

liệu khi đến đây sẽ được định đạng theo kiêu Byte nối Byte, cùng với do là các thông tin định tuyến giúp xác định đường đi đúng của một gói tin

Chức năng chính của tầng 3 là xử lý vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc khác mạng được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến Tại đây dữ liệu sẽ được phân đoạn, mỗi đoạn sẽ không bằng nhau nhưng kích thước phải nhỏ hơn 64KB Cau tric day du cua mét Segment luc nay là Header chứa thông tin điều khiển và sau đó

cho thấy tốc độ truyền tải nhanh hơn nhưng lại không đám bảo được chất lượng đữ liệu

được gửi ổi

Transport Layer Functions

| APPLICATION LAYER DATA |

The Transport layer

divides the data into Piece 1 Piece 2 Piece 3

pieces and adds a header

for delivery over the UDP Datagram Or TCP Segment

| TCP Header provides for:

* Source & destination (ports) UDP Header provides for: * Sequencing for sare order delivery

Gowns end comtinatic + Acknowledgement of received segments

(ports) * Flow control and congestion

chính trong tâng là IP, ICMP và ARP

II

Sending Encapsulation & De-encapsulation Receiving

Là sự kết hợp giữa tầng Vật lý và tầng liên kết đữ liệu của mô hinh OSI Chiu trach

nhiệm truyền đữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng Tại đây, các gói đữ liệu được đóng vào khung (gọi là Frame) và được định tuyến đi đến đích đã được chỉ định ban đâu

1.5 Phương thức truyền file FTP

FTP viết tắt của File Transfer Protocol (giao thức truyền tải tập tin) và được dùng trong việc trao đổi đữ liệu trong mạng thông qua giao thức TCP/IP thường hoạt động với 2 công 20 và 2l Trong giao thức này, các máy client tròng mạng có thê truy cập đến máy chủ FTP đề gửi hoặc lay đữ liệu Và đặc biệt, người dùng có thể truy cập FTP đề truyền và lấy dữ liệu từ xa

12